STT Thông số Đơn vị Giá trị
02 Kích thước bể
Chiều dài mm
Chiều rộng mm
Chiều cao hữu ích mm 4000
Chiều cao xây dựng mm 4500
03 Thể tích xây dựng bể m3
04 Số đĩa phân phối trong bể đĩa 189
05 Đường kính ống dẫn khí chính mm 300
06 Đường kính ống dẫn khí nhánh mm 80
07 Đường kính ống dẫn nước thải vào mm 400 08 Đường kính ống dẫn nước thải tuần hoàn mm 90
3.3.9. Bể lắng sinh học
Lưu lượng dòng vào bể lắng:
Q = 𝑄𝑛𝑔à𝑦𝑡𝑏 + Qr = 5000+ 3000 = 8000 m3/ngày = 333,33 m3/h.
Kích thước bể
Diện tích bề mặt của bể lắng theo tải trọng bề mặt: 𝐴𝐿 = 𝑄
𝐿𝐴 = 8000
48 = 200 𝑚
2
Trong đó: LA : Tải trọng bề mặt ứng với lưu lượng trung bình ngày, chọn LA = 48 (m3/m2.ngày.đêm) (Nguồn: Bảng 8-2/388/[29])
Diện tích bề mặt của bể lắng theo tải trọng chất rắn: 𝐴𝑠 = (𝑄ℎ 𝑡𝑏 + 𝑄𝑟) × 𝑋 𝐿𝑆 = 333,33 × 3000 × 10−3 9,8 = 102 𝑚 2 Trong đó: - LS: Tải trọng chất rắn, chọn Ls = 9,8 (m3/m2.h) (Nguồn: Bảng 8-2/388/[29]) - X: nồng độ MLSS trong nước thải vào bể lắng; X = 3000 mg/l
AS < AL Vậy diện tích bề mặt theo tải trọng bề mặt là diện tích tính tốn. Chọn bể hình vng:
𝐵 = √𝐴𝐿=√200 = 11,2 m Chọn chiều cao hữu ích của bể lắng HL = 4 m Chiều cao bảo vệ Hbv = 0,5 m
Diện tích tiết diện ướt của ống trung tâm: 𝑓 = 𝑄 𝑣𝑡𝑡 = 333,33 0,025 × 3600= 3,7 𝑚 2
Trong đó: vtt: tốc độ dòng chảy trong ống trung tâm; vtt = 25 mm/s = 0,025 m/s Đường kính ống trung tâm:
𝑑𝑡𝑡 =√4.f π =√ 4×3,7 π = 2,1 m Thể tích phần lắng: 𝑉𝐿 = 𝐴𝐿 × ℎ𝐿 −𝜋 4× 𝑑 2× ℎ𝐿 = 200 × 4 −𝜋 4× 3,7 2× 4 = 757 𝑚3 Kiểm tra thời gian lưu nước:
𝑡 = 𝑉𝐿 𝑄ℎ𝑡𝑏 + 𝑄𝑟 =
757
333,33= 2,3 ℎ
Thỏa thời gian lưu 1,5 ÷ 2,5h ((Nguồn: Bảng 9.10/ 429/[29])
Chiều cao tổng cộng của bể lắng:
Hxd = HL + hth + hb + hbv = 4 + 1,5 + 0,5 + 2,5 = 8,5 m Trong đó:
- Chiều cao vùng lắng HL = 4 m - Chiều cao lớp trung hòa: hth = 1,5 m - Chiều cao bảo vệ: hbv = 0,5 m
- Chiều sâu lớp bùn trong bể hb = 2,5 m
Góc nghiêng giữa bề mặt tấm hắt so với mặt phẳng nằm ngang = 170.
Để thuận tiện trong xây dựng, bể lắng được xây dựng với độ dốc đáy khoảng 8 – 12%, có trang bị thiết bị gạt cặn.
Tính máng thu nước
Chọn chiều dày thành máng thu Sm = 0,1 m Chiều sâu máng thu hm = 0,5 m
Chiều dài máng thu (bằng 80% chiều dài bể) l = 0,9 * 11,2 = 10,2 m
Tải trọng thu nước lên 1m chiều dài máng
𝐿𝑚 = 𝜋 × 𝑙 = 𝜋. 10,2 = 32,04 𝑚 Tải trọng máng tràn: 𝐿 = 𝑄 𝐿𝑚 = 5000 32,04= 156,05 (𝑚 3/𝑚. 𝑛𝑔à𝑦)
L = 1,8 lít/m.s < 10 lít/m.s; Nên đạt yêu cầu (Mục 7.55/48, [12])
Máng răng cưa
- Chiều rộng răng cưa b = 150 mm
- Khoảng cách giữa 2 đỉnh răng cưa 100 mm - Chiều cao tổng cộng máng răng cưa 500 mm - Vật liệu làm máng răng cưa là inox 2,5 mm.
Đường kính máng răng cưa bằng đường kính trong máng thu: Drc = Dm = 5,6 (m)
Chiều dài máng răng cưa: Lrc = π × Drc = π × 5,6 = 18 (m) Số khe: 𝑛 = 𝐿𝑚 𝑏 = 32,04 0,15 = 214,23 𝑟ă𝑛𝑔 Chọn n = 215 khe
Lưu lượng nước chảy qua 1 khe: 𝑞𝑘ℎ𝑒 =𝑄 𝑛 = 5000 215 = 23,26 𝑚3 𝑘ℎ𝑒. 𝑛𝑔à𝑦
Nước thải sau lắng 2 qua máng thu nước chảy sang bể khử trùng. Tính tốn ống dẫn bùn về bể chứa bùn
Lưu lượng bùn thải tại bể lắng Qdư = 61,47 m3/ngày. Đường kính ống dẫn bùn : 𝐷 = √4 × 𝑄𝑏 𝜋 × 𝑣 = √ 4 × 61,47 𝜋 × 0,3 × 86400 = 0,05 𝑚 Trong đó: Vận tốc bùn trong ống v = 0,3 – 0,7 m/s. Chọn v = 0,3 m/s
Để đảm bảo bùn dễ dàng lưu thông trong ống, chọn ống dẫn bùn làm bằng ống
uPVC ∅ = 90 mm [23]
Ống dẫn bùn được thiết kế để bùn sinh học tự chảy về bể chứa bùn
Motor gạt bùn
Chọn motor hãng Nord – Đức - Model : SK 1SI 50-IEC 90L/4 - Công suất: 1,5kW - Điện áp : 400V/3 pha/50Hz - Tốc độ quay: 0,038rpm Hình 3.11. Motor gạt bùn. Hệ thống gạt bùn - Kích thước : D × H = 11,2 m × 8,5 m
- Vật liệu : Inox 304
- Tốc độ quay thanh gạt = 0,02 – 0,05 vòng/phút. Chọn = 0,03 vịng/phút.
Tính tốn bơm bùn và ống dẫn bùn tuần hoàn về bể Aerotank
Bùn dư của bể lắng sinh học được bơm về bể chứa bùn (bùn thải của bể lắng hóa lý được bơm trực tiếp về bể nén bùn nên bùn tại bể chứa bùn chỉ là bùn sinh học) sẽ được tuần hoàn về bể Aerotank để đảm bảo vi sinh cho quá trình xử lý.
Lưu lượng bùn hoạt tính tuần hồn về Anoxic, tỷ số tuần hoàn = 0,6 Qth= Q.R = 5000.0,6 = 3000 m3/ngày = 125 m3/h
Đường kính ống dẫn bùn tuần hồn: 𝐷 = √4 ∗ 𝑄𝑡ℎ
𝜋 = √
4 × 125
𝜋 × 1,8 × 3600 = 0,16 = 160 𝑚𝑚
Chọn ống dẫn bùn tuần hoàn là ống u.PVC có DN =160 mm
Cơng suất của bơm: 𝑁 = 𝑄 × 𝜌 × 𝑔 × 𝐻 1000 × Ƞ = 0,0347 × 1053 × 9,81 × 11,5 1000 × 0,8 = 5,2 𝑘𝑊 (Nguồn: CT II.189/439/[10]) Trong đó:
- 𝜌: Khối lượng riêng của bùn, 𝜌 = 1053 kg/m - Ƞ: Hiệu suất bơm, Ƞ = 80%
- H: Trở lực
H = h1 + h2 = 8,5 + 3 = 11,5 m Với:
- h1: Chiều cao cột nước, h1 = 8,5 m
- h2: tổn thất cục bộ qua các chổ nối, tổn thất qua lớp bùn (quy phạm 2 – 3 m.H2O), chọn h2 = 3m
Công suất thực tế của bơm:
𝑁𝑡𝑡 = 𝛽 × 𝑁 = 1,2 × 5,2 = 6,2 𝑘𝑊
(Nguồn: CT II.191/ 439/[10])
- Ntt: Công suất thực tế của bơm. - 𝛽: Hệ số an tồn cơng suất
- Chọn 𝛽 như sau: (Nguồn: Bảng II.33/439/[10]) N < 1 kW → 𝛽 = 2 ÷ 1,5
N = 1 ÷ 5 kW → 𝛽 = 1,5 ÷ 1,2 N = 5 ÷ 50 kW → 𝛽 = 1,2 ÷ 1,15
N > 50 kW → 𝛽 = 1,1
𝛽 = 2
Chọn bơm bùn NTP model HSF2100-15.5 205. Bố trí 2 bơm hoạt động thay phiên nhau.